

在开普勒望远镜方面,NASA拥有一台系外行星探测器。在“好奇号”火星车方面,NASA拥有一台精密调校的机械设备,用于追踪火星上过去生命的地理迹象。它甚至拥有一台能够追踪数百万英里外飞驰岩石块的小行星探测器。现在,NASA想要一台彗星探测器。字面意义上的。在马里兰州NASA戈达德太空飞行中心的一个实验室里,研究人员建造了一个巨大的弩,并正在其中测试巨型鱼叉,他们希望有一天这些鱼叉能够穿透一颗飞速运动的彗星表面。
总体思路是:让航天器足够靠近彗星,以便能够将鱼叉射入彗星表面,获取其中的物质样本,并将样本带回航天器,然后返回地球。但在他们做到这一点之前,研究人员必须证明他们的鱼叉能够起作用。这就是为什么在戈达德太空飞行中心一个衣柜大小的实验室空间里,有一架六英尺高的弩——它实际上是一个投石机,一种古希腊人发明的攻城武器,用来向敌人投掷大型弹丸——它由一对卡车钢板弹簧制成,并配备了半英寸厚的钢制弓弦。
投石机出于显而易见的原因向下放置。它的弓弦通过机械装置拉开,产生高达1000磅的力,可以以每秒超过100英尺的速度发射弹丸。正是在这里,戈达德太空飞行中心的研究人员将各种鱼叉设计射入装有模拟彗星物质(通常是鹅卵石、盐、沙子或类似物质的混合物)的55加仑桶中,以查看哪些有效,哪些无效。
这是旨在证明捕获彗星并将其样本带回地球是可行的长期设计项目的第一个阶段。日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)已成功将小行星样本带回地球,NASA的“星尘号”也从小行星尾部收集了样本,但研究人员真正想知道的是内部有什么。他们可能会在那里找到一些“原始黏液”,这些黏液可能在数百万年前通过彗星撞击地球,为地球上的生命播下种子。
但是,登陆彗星并钻取岩心样本并非易事。与大型小行星不同,彗星的引力非常小,基本上只是太阳系形成时留下的巨大冰和尘埃块。为了让航天器登陆其中一颗彗星,NASA可能需要某种方式将航天器拴在彗星上,然后将其拉到表面。换句话说,无论如何都需要某种鱼叉。这里的想法是直接制造鱼叉作为地下采样装置,从而绕过实际登陆的需要。
为了做到这一点,戈达德太空飞行中心的研究人员正在努力研究和演示最佳的尖端设计、横截面、理想速度以及用于发射鱼叉的爆炸装药(实际任务不会携带弩,而是某种化学推进剂来发射鱼叉)。一旦鱼叉穿透表面,研究人员就需要证明鱼叉能够收集样本,分离(可能留下尖端),并将样本运回航天器。他们必须能够证明在各种可能的材料中做到这一点,因为在航天器到达之前,无法知道彗星的成分会是什么样子。
这是一个雄心勃勃的项目,它始于戈达德中心一个衣柜里巨大的投石机。
